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거문고자리 베타

거문고자리 베타(β Lyrae, β Lyr)는 거문고자리 방향에 있는 다중성계이다. 히파르코스 임무 중 얻은 시차 수치에 따르면 베타별은 태양으로부터 약 960 광년 떨어져 있다.

거문고자리 베타
Diagram showing star positions and boundaries of the Grus constellation and its surroundings

거문고자리 베타의 위치(붉은 원)
명칭
다른 이름 전체: 셸리아크, 셸야크, 실리아크, WDS 18501+3322[1]
A: 10 Lyrae, AAVSO 1846+33, BD+33 3223, FK5 705, HD 174638, HIP 92420, HR 7106, SAO 67451/2
B: HD 174664, BD+33 3224, SAO 67453
관측 정보
(역기점 J2000.0)
별자리 거문고자리
적경(α) 18h 50m 04.79525s[2]
적위(δ) +33° 21′ 45.6100″[2]
겉보기등급(m) 3.52[3] (3.25 – 4.36[4])
절대등급(M) A: −3.82[5]
위치천문학
시선속도 A: −19.2 km/s[6]
B: −14±5 km/s[7]
적경 고유운동 A: 1.90 mas/yr[2]
B: 4.373±0.087 mas/yr[8]
적위 고유운동 A: −3.53 mas/yr[2]
B: −0.982±0.098 mas/yr[8]
연주시차 A: 3.39 ± 0.17 mas[2]
B: 3.0065 ± 0.0542 mas[8]
성질
광도 Aa1: 26,300 L☉
Aa2: 6,500 L☉
나이 Aa2: 2300만 년
분광형 B6-8II[9][10] + B[3] + ? + B7V + ? + B2 + K3V + G5 + G5
U-B 색지수 −0.56[11]
B-V 색지수 +0.00[11]
변광성 분류 β Lyr[4]
추가 사항
질량 Aa1: 13.16 ± 0.3 M☉
Aa2: 2.97 ± 0.2 M☉
반지름 Aa1: 6.0 ± 0.2 R☉
Aa2: 15.2 ± 0.2 R☉
표면온도 Aa1: 30,000 ± 2,000 K
Aa2: 13,300 K
표면 중력 (log g) Aa1: 4.0 ± 0.1 cgs
Aa2: 2.5 ± 0.1 cgs
항성 목록

겉보기등급순 · 절대등급순
거리순 · 질량순 · 반지름순

이 별은 맨눈에 광점 하나처럼 보이나 실제로는 겉보기등급 14.3 이상의 항성 여섯 개로 이루어져 있다. 거문고자리 베타 A 명칭을 받은 가장 밝은 구성원은 그 자체가 다시 삼중성계로 식쌍성계 Aa와 단독성 Ab로 구성되어 있다. 식쌍성계 Aa의 구성원 둘은 거문고자리 베타 Aa1(항성계의 전통적 명칭 셸리아크 Sheliak를 공식 명칭으로 부여받았음)과[12] Aa2이다. 계의 나머지 구성원 다섯(거문고자리 베타 B, C, D, E, F)은 현 시점에서 모두 단독성으로 추정된다.[1][13][14][15][16][17]

명명법

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거문고자리 베타(β Lyrae)는 이 항성계를 바이어 명명법(요한 바이어가 1603년 우라노메트리아에서 창안)으로 표기한 명칭이다. WDS J18501+3322는 워싱턴 이중성 목록에 등재된 명칭이다. 거문고자리 베타 A, B, C(또는 WDS J18501+3322A, B, C)와 WDS J18501+3322D, E, F 그리고 A를 이루는 구성원들의 이름인 거문고자리 베타 Aa, Aa1, Aa2, Ab는 워싱턴 다중성 목록(Washington Multiplicity Catalog, WMC)이 정한 방식에서 유래한 명칭이며 국제천문연맹이 채택했다.[18]

거문고자리 베타의 고유명칭 셸리아크(가끔 셸리야크 또는 실리아크로도 불림)는 이슬람 천문학에서 거문고자리를 부르는 이름들 중 하나인 아랍어 الشلياق '실리야크' 또는 '알 실리야크'에서 유래했다.[19] 국제천문연맹 산하 항성명칭실무단(WGSN)[20]은 고유명칭을 계 전체가 아닌 구성원 하나하나에 별개로 붙이기로 했다.[21] 2016년 8월 21일 WGSN은 거문고자리 베타 Aa1에 셸리아크(Sheliak)를 부여했으며 이 명칭은 현재 IAU 공인 항성명칭 목록에 포함되어 있다.[12]

동아시아 천문학에서 거문고자리 베타는 점태(漸台)에 속해 있다. 점태는 거문고자리 델타2, 감마, 요타로 이루어져 있는데[22] 이들 중 베타 하나만을 일컫는 명칭은 점태2(漸台二)이다.

특징

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카라 선열(CHARA array)을 이용하여 거문고자리 베타 계 구성원들을 분리한 모습.

거문고자리 베타 Aa는 분광형 B6-8의 주성과, 주성과 같은 B형으로 추정되는 반성으로 이루어진 반분리형 쌍성계이다. Aa 계에서 가벼운 쪽인 주성은 과거에 반성보다 질량이 컸으며 이로 인해 먼저 주계열을 이탈하여 거성이 되었다. 두 별은 가깝게 붙어 있기 때문에 거성이 된 별은 자신의 로슈엽을 채운 뒤 갖고 있던 질량의 대부분을 반성으로 넘겨줬다.

현 시점에서 주성보다 질량이 커진 반성은 이 질량 이동으로 생긴 강착원반에 둘러싸여 있으며 원반면에 대해 수직 방향으로, 제트 비슷한 쌍극분출을 보여주고 있다.[3] 이 강착원반은 반성을 가려 우리 눈에 보이지 않게 하며, 반성의 겉보기 광도를 낮춰 분광형이 무엇인지를 정확히 알아내기 어렵게 만든다. 반성으로 이동하는 물질의 양은 대략 연간 태양 질량의 2 × 10−5 배로(다르게 표현하면 5만 년 동안 태양 1 개와 맞먹는 물질이 이동하는 것이다.) 이로 인해 공전 주기가 1년에 약 9 초씩 길어지고 있다. 거문고자리 베타의 스펙트럼에는 강착원반이 만드는 방출선들이 나타난다. 이 원반은 계 밝기의 약 20 %를 만들어낸다.[3]

밝기 변화

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서로 가까이 붙어 있는 식쌍성계의 밝기가 어떻게 변화하는지를 보여주는 모형.

1784년 영국 아마추어 천문학자 존 구드릭은 이 계의 밝기가 변화하는 것을 발견했다.[23] 베타 계의 궤도면은 지구로부터의 시선 방향과 거의 일치하게 놓여 있기 때문에 계를 구성하는 두 항성은 주기적으로 서로를 가린다. 이 때문에 거문고자리 베타의 겉보기등급은 공전 주기 12.9414 일에 걸쳐 +3.2에서 +4.4까지 변화하며 타원체 '접촉' 식쌍성의 원형 별이기도 하다.[4]

계의 구성원 둘은 매우 가까워서 광학 망원경으로 분리하여 관측할 수 없어 분광쌍성으로 분류된다. 2008년 카라 선열 간섭계와 미시간 적외선 결합기를 이용하여, 근적외선 H 대에서 계의 주성과, 반성에 둘린 강착원반을 분리 관측했으며 최초로 계의 궤도요소들을 계산해 냈다.[24][25][3]

규칙적인 식현상 외에도 베타 계는 밝기에 보다 작고 느린 변화들이 나타나는데 이는 강착원반에서의 변화에 기인한 것으로 생각되며 분광선(특히 방출선)들의 프로파일과 강도가 변화하는 현상이 동반된다. 이 변화는 규칙적이지는 않으나 282 일 주기를 지닌다.[26]

동반 천체

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거문고자리 베타 외에 동반 천체 여럿도 천체목록에 실렸다. 거문고자리 베타 B는 각거리상으로 주성으로부터 45.7" 떨어져 있으며 분광형은 B7 V에 겉보기 등급은 +7.2이고 쌍안경으로 쉽게 볼 수 있다. B의 광도는 태양의 약 80 배이다. B는 1962년 공전주기 4.348 일의 분광쌍성으로 인식되었으나[27] 분광쌍성궤도목록(Catalog of Spectroscopic Binary Orbits)의 2004년 SB9 판에서 거문고자리 베타가 삭제되었기에 지금은 단독성으로 여겨진다.[13]

다음으로 밝은 동반 천체들은 거문고자리 베타 E와 F이다. E의 겉보기 등급은 10.1v, 각거리는 67"이며 F의 겉보기 등급은 10.6v, 각거리는 86"이다. 두 별은 화학적으로 특이한 별로[28] 둘 다 Ap 별로 등재되어 있다. 다만 종종 F를 Am 별로 분류하기도 한다.[29]

워싱턴 이중성 목록에는 더 어두운 반성 C와 D 둘이 수록되어 있으며 이들은 주성으로부터 각각 47", 64"만큼 떨어져 있다.[30] 구성원 C는 지금까지 밝기가 1 등급을 넘게 변화해 왔으나 변광의 유형은 밝혀지지 않았다.[31]

구성원 A, B, F 셋은 거문고자리 베타로부터 거의 같은 거리만큼 떨어져 있고 함께 움직이기 때문에 같은 성군(星群)의 구성원들로 생각되며, 나머지는 그저 우연히 같은 방향에 놓여 있는 것으로 보인다.[29] 2차 가이아 데이터 방출(Gaia DR2)로 얻은 측성자료를 분석한 결과 거문고자리 베타 근처에 대략 100 개의 항성들(베타로부터 거의 비슷한 거리에 놓여 있다.)로 이루어진 성군이 있음이 드러났다. 이 별들의 무리는 '가이아 8'로 명명되었다. 이 성군의 구성원들은 모두 주계열성이며, 별들의 나이는 전향점이 나타나지 않아 정확히 계산할 수는 없으나 3천만 ~ 1억 년 사이로 추정된다. 성군 구성원들의 Gaia DR2 시차 평균값은 3.4 밀리초각이다.[9]

가이아 우주선은 베타 계 구성원들(WDS에 수록)의 자료를 아래와 같이 제공했다.

구성원[32] 분광형 겉보기등급 (G) 고유운동 시선속도 (km/s) 연주시차 (mas) Simbad
적경 (mas/yr) 적위 (mas/yr)
A[8] B7Ve[a] 3.25 – 4.36 1.569 ± 0.582 -2.523 ± 0.594 2.20 ± 0.7 1.0851 ± 0.3398 [1]
B[8] B7V 7.19 4.373 ± 0.087 -0.982 ± 0.098 -14 ± 5 3.0065 ± 0.0542 [13]
C[8] B2 13.07 -1.936 ± 0.024 -1.824 ± 0.030 ? 0.2384 ± 0.0151 [14]
D[8] K3V 14.96 -0.108 ± 0.062 -17.792 ± 0.074 ? 0.8378 ± 0.0368 [15]
E[8] G5 9.77 1.649 ± 0.051 0.719 ± 0.053 1.4 1.6209 ± 0.0339 [16]
F[8] G5 10.10 1.258 ± 0.047 -3.793 ± 0.052 -16.83 ± 1.41 3.5222 ± 0.0307 [17]
  1. ↑ Gaia DR2가 제공한 거문고자리 베타 A의 측성학적 품질은 '최악'(terrible)으로 간주된다.[9]

각주

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  1. ↑ 가 나 다 “bet Lyr -- Eclipsing binary of beta Lyr type”, 《SIMBAD》 (Centre de Données astronomiques de Strasbourg), 2018년 7월 6일에 확인함. 
  2. ↑ 가 나 다 라 마 van Leeuwen, F. (November 2007), “Validation of the new Hipparcos reduction”, 《Astronomy and Astrophysics》 474 (2): 653–664, arXiv:0708.1752, Bibcode:2007A&A...474..653V, doi:10.1051/0004-6361:20078357. 
  3. ↑ 가 나 다 라 마 Zhao, M.; 외. (September 2008), “First Resolved Images of the Eclipsing and Interacting Binary β Lyrae”, 《The Astrophysical Journal》 684 (2): L95–L98, arXiv:0808.0932, Bibcode:2008ApJ...684L..95Z, doi:10.1086/592146. 
  4. ↑ 가 나 다 Samus, N. N.; Durlevich, O. V.; 외. (2009). “VizieR Online Data Catalog: General Catalogue of Variable Stars (Samus+ 2007-2013)”. 《VizieR On-line Data Catalog: B/GCVS. Originally Published in: 2009yCat....102025S》 1. Bibcode:2009yCat....102025S. 
  5. ↑ Anderson, E.; Francis, Ch. (2012), “XHIP: An extended hipparcos compilation”, 《Astronomy Letters》 38 (5): 331, arXiv:1108.4971, Bibcode:2012AstL...38..331A, doi:10.1134/S1063773712050015. 
  6. ↑ Wilson, Ralph Elmer (1953), “General catalogue of stellar radial velocities”, 《Washington》: 0, Bibcode:1953GCRV..C......0W. 
  7. ↑ Evans, D. S. (1967). “The Revision of the General Catalogue of Radial Velocities”. 《Determination of Radial Velocities and Their Applications》 30: 57. Bibcode:1967IAUS...30...57E. 
  8. ↑ 가 나 다 라 마 바 사 아 자 Brown, A. G. A. (2018), “Gaia Data Release 2”, 《A&A》 616 (A1): 22, doi:10.1051/0004-6361/201833051. 
  9. ↑ 가 나 다 Bastian, U. (2019). “Gaia 8: Discovery of a star cluster containing β Lyrae”. 《Astronomy & Astrophysics》 630: L8. Bibcode:2019A&A...630L...8B. doi:10.1051/0004-6361/201936595. 
  10. ↑ Mourard, D.; Brož, M.; Nemravová, J. A.; Harmanec, P.; Budaj, J.; Baron, F.; Monnier, J. D.; Schaefer, G. H.; Schmitt, H.; Tallon-Bosc, I.; Armstrong, J. T.; Baines, E. K.; Bonneau, D.; Božić, H.; Clausse, J. M.; Farrington, C.; Gies, D.; Juryšek, J.; Korčáková, D.; McAlister, H.; Meilland, A.; Nardetto, N.; Svoboda, P.; Šlechta, M.; Wolf, M.; Zasche, P. (2018). “Physical properties of β Lyrae a and its opaque accretion disk”. 《Astronomy and Astrophysics》 618: A112. arXiv:1807.04789. Bibcode:2018A&A...618A.112M. doi:10.1051/0004-6361/201832952. 
  11. ↑ 가 나 Nicolet, B. (1978), “Photoelectric photometric Catalogue of homogeneous measurements in the UBV System”, 《Observatory》, Bibcode:1978ppch.book.....N. 
  12. ↑ 가 나 “Naming Stars”. IAU.org. 2018년 6월 18일에 확인함. 
  13. ↑ 가 나 다 “bet Lyr B -- Star”, 《SIMBAD》 (Centre de Données astronomiques de Strasbourg), 2018년 7월 6일에 확인함. 
  14. ↑ 가 나 “bet Lyr C -- Star”, 《SIMBAD》 (Centre de Données astronomiques de Strasbourg), 2018년 7월 6일에 확인함. 
  15. ↑ 가 나 “UCAC3 247-141831 -- Star”, 《SIMBAD》 (Centre de Données astronomiques de Strasbourg), 2018년 7월 6일에 확인함. 
  16. ↑ 가 나 “BD+33 3222 -- Star”, 《SIMBAD》 (Centre de Données astronomiques de Strasbourg), 2018년 7월 6일에 확인함. 
  17. ↑ 가 나 “BD+33 3225 -- Star”, 《SIMBAD》 (Centre de Données astronomiques de Strasbourg), 2018년 7월 6일에 확인함. 
  18. ↑ Hessman, F. V.; Dhillon, V. S.; Winget, D. E.; Schreiber, M. R.; Horne, K.; Marsh, T. R.; Guenther, E.; Schwope, A.; Heber, U. (2010). “On the naming convention used for multiple star systems and extrasolar planets”. arXiv:1012.0707. 
  19. ↑ Allen, Richard Hinckley (1899), “Star-names and their meanings”, 《New York》: 287, Bibcode:1899sntm.book.....A. 
  20. ↑ 《IAU Working Group on Star Names (WGSN)》, International Astronomical Union, 2016년 5월 22일에 확인함. 
  21. ↑ “WG Triennial Report (2015-2018) - Star Names” (PDF). 5쪽. 2018년 7월 14일에 확인함. 
  22. ↑ (중국어) AEEA (Activities of Exhibition and Education in Astronomy) 天文教育資訊網 2006 年 7 月 3 日 Archived 2011년 5월 21일 - 웨이백 머신
  23. ↑ Hoskin, M. (1979), “Goodricke, Pigott and the Quest for Variable Stars”, 《Journal for the History of Astronomy》 10: 23–41, Bibcode:1979JHA....10...23H, doi:10.1177/002182867901000103. 
  24. ↑ ten Brummelaar, Theo; 외. (July 2005), “First Results from the CHARA Array. II. A Description of the Instrument”, 《The Astrophysical Journal》 628 (453): 453–465, arXiv:astro-ph/0504082, Bibcode:2005ApJ...628..453T, doi:10.1086/430729. 
  25. ↑ Monnier, John D.; 외. (2006), “Michigan Infrared Combiner (MIRC): commissioning results at the CHARA Array” (PDF), 《Proceedings of the SPIE》, Advances in Stellar Interferometry 6268 (62681P): 62681P, Bibcode:2006SPIE.6268E..1PM, doi:10.1117/12.671982. 
  26. ↑ Carrier, F.; Burki, G.; Burnet, M. (2002). “Search for duplicity in periodic variable Be stars”. 《Astronomy and Astrophysics》 385 (2): 488. Bibcode:2002A&A...385..488C. doi:10.1051/0004-6361:20020174. 
  27. ↑ Abt, Helmut A.; Jeffers, Hamilton M.; Gibson, James; Sandage, Allan R. (1961년 9월 20일). “The Visual Multiple System Containing Beta Lyrae”. 《The Astrophysical Journal》 135: 429. Bibcode:1962ApJ...135..429A. doi:10.1086/147282. 
  28. ↑ Skiff, B. A. (2014). “VizieR Online Data Catalog: Catalogue of Stellar Spectral Classifications (Skiff, 2009-2016)”. 《VizieR On-line Data Catalog》. Bibcode:2014yCat....1.2023S. 
  29. ↑ 가 나 Abt, H. A.; Levy, S. G. (1976). “Visual multiples. III. ADS 11745 (beta Lyrae group)”. 《The Astronomical Journal》 81: 659. Bibcode:1976AJ.....81..659A. doi:10.1086/111936. 
  30. ↑ Mason, Brian D.; Wycoff, Gary L.; Hartkopf, William I.; Douglass, Geoffrey G.; Worley, Charles E. (2001). “The 2001 US Naval Observatory Double Star CD-ROM. I. The Washington Double Star Catalog”. 《The Astronomical Journal》 122 (6): 3466. Bibcode:2001AJ....122.3466M. doi:10.1086/323920. 
  31. ↑ Proust, D.; Ochsenbein, F.; Pettersen, B. R. (1981). “A catalogue of variable-visual binary stars”. 《Astronomy and Astrophysics Supplement Series》 44: 179. Bibcode:1981A&AS...44..179P. 
  32. ↑ “ADS 11745”. 《SIMBAD》. Centre de données astronomiques de Strasbourg. 

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